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- 저자 : 김원석(Wonseock Kim) (검색결과 3 건)
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탄소섬유 복합재를 이용한 위성용 다기능 구조체의 방열성능 분석
김택영(Taig Young Kim),현범석(Bum-Seok Hyun),서영배(Young Bae Seo),장태성(Tae Seong Jang),서현석(Hyun-Suk Seo),이장준(Jang-Joon Lee),김원석(Wonseock Kim),이주훈(Juhun Rhee) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.2
다기능 구조체는 전자장비, 열제어 부품, 우주복사 차폐물 및 지지구조물이 하나의 시스템으로 통합된 구조적 결합체로써, 위성 및 행성탐사선 모듈의 소형화/경량화를 달성하여 경제성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 매우 중요한 첨단 모듈이다. 본 연구에서는 구조적인 강도를 고려하여 설계된 다기능 구조체의 6가지 형상에 대하여 방열성능을 수치해석적인 방법으로 검토하였다. 다기능 구조체의 rib 형상이 방열판 내 전열효과에 미치는 영향은 열전도 측면만을 고려하는 것은 의미가 없으며, 구조적인 강성, 제작의 난점, 무게 등을 모두 고려하여야 하고, 전열 측면에서는 rib의 형상보다 면재 외부층의 두께와 무게에 대한 trade-off를 통하여 최적화하는 것이 일반적으로 유효하다고 판단된다. The design strategy of the multi-functional structure is that the electrical components and the circuits are directly put on their supporting structural panel in which the radiation shields and the thermal control functions are integrated. Applying the multi-functional structure reduces the total mass and size of the space system and makes it possible to lower launch cost. In present study the performance of thermal radiation for six types of multi-functional structure are investigated by the numerical method. The effect of the rib configuration on heat transfer for the multi-functional-structure is not important alone but is meaningful considering with the structural stiffness, difficulty of manufacturing and mass increase. In heat spreading point of view, the thickness of the outer conductive layer is important rather than the rib configuration and the trade-off study with the mass and thickness is required for optimum design.
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서현석(Hyun-Suk Seo),장태성(Tae Seong Jang),이주훈(Juhun Rhee),김원석(Wonseock Kim),현범석(Bum-Seok Hyun),임재혁(Jae Hyuk Lim),황도순(Do-Soon Hwang),이상곤(Sang-Kon Lee),조희근(Hee Keun Cho),한은수(Eun-Soo Han),김임수(Im-Soo Kim),심은섭 한국항공우주학회 2011 韓國航空宇宙學會誌 Vol.39 No.6
위성의 부피 및 무게 절감을 위하여, 전자, 열제어 및 구조를 하나의 시스템으로 일체화 시키는 다기능 구조체가 개발되어 적용되어 왔으며, 다기능 구조체는 전자장비 중 무게가 많이 나가는 섀시/프레임들, 케이블들 및 커넥터들을 제거 할 수 있다. 이런 기존의 다기능 구조체의 주요 사항은 전기ㆍ전자의 새시/프레임들을 개발 비용 및 시간이 많이 요구 되는 MCMs (Multi-Chip Modules)로 대체 하는 것이다. 본 논문은 위성의 부피 및 무게를 효율적으로 절감할 수 있는 새로운 다기능 구조체의 개념을 보여준다. 구조는 열제어 및 우주방사차폐 기능을 포함한 사각형 격자강화 구조체로 설계 및 제작된다. 사각형 격자강화 구조체는 등방격자구조체의 수정형으로 일반적인 인쇄회로기판을 섀시/프레임 없이 내장할 수 있는 충분한 공간을 제공한다. The MFS (Mlti-Functional Structure) concept, which integrates the electronics, thermal control and structure into a single packaging system, has been developed and applied to reduce the volume and weight of the satellite. Therefore, this MFS can eliminate the bulky chassis/frames, cables and connectors of the electronic equipment. The main point of this traditional MFS is the replacement of the electrical chassis/frames with MCMs (Multi-Chip Modules) that require much costs and efforts for developing. This paper shows the new MFS concept that effectively saves the volume and weight. The structure including the thermal control and radiation shielding elements will be designed and manufactured as the rectangular grid-stiffened structure. The rectangular grid-stiffened structure is the modification of the iso-grid structure, and provides the enough spaces for putting the general PCBs without the chassis/frames.
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우주용 모듈화 형태의 경량 복합재료 전자장비 하우징 설계
장태성(Tae Seong Jang),조희근(Hee Keun Cho),서현석(Hyun-Suk Seo),김원석(Wonseock Kim),이주훈(Juhun Rhee) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.12
본 연구는, 위성에 장착되는 각종 전자장비 하우징을 종래의 알루미늄 합금에서 복합재료로 대체함으로써 위성 경량화를 극대화할 수 있는 대안을 다루었다. 이를 위해, 기존 전자장비 하우징 재료로 널리 사용되는 알루미늄 합금에 비해 가벼우면서, 충분한 내구성과 다양한 기능성을 제공하는 복합재료 전자장비 하우징 설계를 위한 요구사항을 정의하였다. 또한, 열전도도, 전기전도도, EMI 보호, 방사차폐 특성과 더불어 강도가 우수한 구조적 특성을 갖춘 경량 복합재료 전자장비 하우징을 모듈화 방식으로 제작하기 위한 개념설계를 수행하고, 위성설계에 있어 무게절감을 크게 향상할 수 있는 가능성을 제시하였다. This paper dealt with an alternative for maximizing mass savings in spacecraft design by replacing conventional aluminum alloy housing used for various spacecraft avionics by composite materials. Key requirements were defined for the purpose of composite housing design with sufficient durability and various functionalities as well as more lightweight characteristics as compared with aluminum alloy widely-used for conventional electronics housing. Conceptual design was also carried out for manufacturing modular, lightweight composite electronic housing equipped with high thermal and electrical conductivities, EMI protection, and radiation shielding characteristics as well as excellent structural performance; feasibility of enhancing mass savings in spacecraft design was presented.
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